解答: 解:(Ⅰ)∵与共线,∴,
,
∴即∴
,
,
.
(Ⅱ)已知2acosC+c=2b, 由正弦定理得:
,∴
.∵∠
∴
,
,∴
,
,∴在△ABC中∠,
,
. ,
,∴函数f(B)的取值范围为
点评: 本题考查两个向量共线的性质,两个向量坐标形式的运算,正弦定理,根据三角函数的值求角,求出函数f(x)的解析式,是解题的关键. 17.(12分)在正三角形ABC中,E、F、P分别是AB、AC、BC边上的点,满足AE:EB=CF:FA=CP:PB=1:2(如图1).将△AEF沿EF折起到△A1EF的位置,使二面角A1﹣EF﹣B成直二面角,连结A1B、A1P(如图2) (1)求证:A1E⊥平面BEP
(2)求直线A1E与平面A1BP所成角的大小; (3)求二面角B﹣A1P﹣F的余弦值.
考点: 与二面角有关的立体几何综合题;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角. 专题: 空间角.
分析: (1)设正三角形ABC的边长为 3.在图1中,取BE的中点D,连结DF.由已知条件推导出△ADF是正三角形,从而得到EF⊥AD.在图2中,推导出∠A1EB为二面角A1﹣EF﹣B的平面角,且A1E⊥BE.由此能证明A1E⊥平面BEP.
(2)建立分别以EB、EF、EA为x轴、y轴、z轴的空间直角坐标系,利用向量法能求出直线A1E与平面A1BP所成的角的大小.
(3)分别求出平面A1FP的法向量和平面BA1F的法向量,利用向量法能求出二面角B﹣A1P﹣F的余弦值.
解答: (1)证明:不妨设正三角形ABC 的边长为3.
在图1中,取BE的中点D,连结DF.
∵AE:EB=CF:FA=1:2,∴AF=AD=2,而∠A=60度, ∴△ADF是正三角形,又AE=DE=1,∴EF⊥AD.
在图2中,A1E⊥EF,BE⊥EF,∴∠A1EB为二面角A1﹣EF﹣B的平面角. 由题设条件知此二面角为直二面角,∴A1E⊥BE.
又BE∩EF=E,∴A1E⊥平面BEF,即A1E⊥平面BEP.
(2)建立分别以EB、EF、EA为x轴、y轴、z轴的空间直角坐标系, 则E(0,0,0),A(0,0,1), B(2,0,0),F(0,
,0),P (1,
,0),则
.
设平面ABP的法向量为
,
,
由平面ABP知,
,
.
,即令,得
,,
∴直线A1E与平面A1BP所成的角为60度. (3)
,
设平面A1FP的法向量为
.
由
平面A1FP知,
,
.
令y2=1,得
,
所以二面角B﹣A1P﹣F的余弦值是
.
点评: 本题考查直线与平面垂直的证明,考查直线与平面所成的角的求法,考查二面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.
18.(12分)一个盒子装有六张卡片,上面分别写着如下六个函数:f1(x)=x,f2(x)=5,f3(x)=2,f4(x)=
,f5(x)=sin(
+x),f6(x)=xcosx.
3
|x|
(1)从中任意取2张卡片,求至少有一张卡片写着的函数为奇函数的概率;
(2)在(1)的条件下,求两张卡片上写着的函数相加得到新函数为奇函数的概率;
(3)现从盒子逐一抽取卡片,且每次取出后均不放回,若取到一张写有偶后寒素的卡片则停止抽取,否则继续进行,求抽取次数X的分布列和数学期望.
考点: 离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列. 专题: 概率与统计.
分析: (I)列出事件判断基本事件总数为,求解概率即可.
(II)仔细阅读分析得出P=,
(III)ξ可取1,2,3,4. 分析概率的求解用到的组合数据,运用概率事件求解即可,列出分布列,求解数学期望.
解答: 解:(Ⅰ)f1(x)=x为奇函数;f2(x)=5为偶函数;f3(x)=2为偶函数; f4(x)=
为奇函数;f5(x)=sin(
+x)为偶函数; f6(x)=xcosx为奇函数,
3
|x|
所有的基本事件包括两类:一类为两张卡片上写的函数均为奇函数; 另一类为两张卡片上写的函数为一个是奇函数,一个为偶函数; 故基本事件总数为
故所求概率为P==,
(Ⅱ)∵==,==
P═,
(Ⅲ) P(ξ=1)==,P(ξ=2)=×=,P(ξ=3)═××=,P(ξ=4)
=×××=;
故ξ的分布列为 ξ 1 P E(ξ)=1×
2 +4×
3 =
4
点评: 本题考查概率的求法,考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法,是中档题,解题时要认真审题,在历年2015届高考中都是必考题型之一
19.(12分)已知等差数列{an}(n∈N)中,an+1>an,a2a9=232,a4+a7=37 (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若将数列{an}的项重新组合,得到新数列{bn},具体方法如下:b1=a1,b2=a2+a3,
n﹣1
b3=a4+a5+a6+a7,b4=a8+a9+a10+…a15,…,依此类推,第n项bn由相应的{an}中2项的和组成,求数列{bn﹣
}的前n项和Tn.
+
考点: 数列的求和;等差数列的通项公式. 专题: 计算题;新定义.
分析: (I)由an+1>an,结合a2a9=232,a4+a7=a2+a9=37,利用等差数列的性质可求a2,a9,进而可求公差d,即可求解通项 (Ⅱ)由题意得:
+
+…+
,结合等差数列与等比数列
的求和公式可求bn,即可求解 解答: 解:(Ⅰ)由an+1>an,可得公差d>0 ∵a2a9=232,a4+a7=a2+a9=37 ∴a9>a2
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